Re: Sparsamer Ottomotor

Antwort 1:

Angenommen man hat einen Füllgrad von 100%. Bei der Verbrennung ergibt sich ein Gasvolumen von weit mehr als dem angesaugten Volumen (Treibstoff + Temperatur). Hätte man einen längeren Arbeitshub als Ansaughub, dann könnte man das beim konventionellen Ottomotor noch unter Druck stehende Gas (bei AÖ) ausnutzen*). Der Effekt ist aber nicht sonderlich groß (ca. 5%, man findet aber keine realen Indikatordiagramme um das genauer nachzuprüfen).

Die Atkinson Cycle Engine hatte aber einen längeren Arbeitshub als Ansaughub. Erweitert: Ist der Füllgrad z.B. 50%, dann wird das Gas besser ausgenutzt, da der Druck bei AÖ geringer ist. Bei Dampfmaschinen hat man das so gemacht, dass man bis zu 3 Zylinder hintereinander geschaltet hat (Hochdruck, Mitteldruck, Niederdruck), wobei die Zylinderdurchmesser jeweils größer wurden und von seinem "Vorgänger" gespeist wurden.

Man findet einen recht guten Überblick über solche Konzepte im Buch "Ungewöhnliche Motoren" von Zima. Wobei das Buch nur so vor Fehlern strotzt, dass man es sich _nicht_ kaufen sollte**).

**) Ich hab alleine ca. 200 gefunden. Der Verlag entschuldigte die mit "Kosten", "Zeitmangel" und "wir haben ja schon 90% beseitigt" :-((

HTH, Nick

Hi Nick,

Ich mag Märchen, gehe aber hier lieber von der Thermodynamik aus: Drosselung beim Ansaugen -> Entropieerzeugung -> Verkleinerung der umfahrenen Fläche Diagramm -> Verschlechterung des Wirkungsgrades.

Dem entgegen steht der Ansatz, die reduzierte Füllung durch eine entsprechende Steuerung der Einlaßventile zu erreichen. Beim Miller-Verfahre wird dies wie folgt auf die Spitze getrieben: (Kenne ich aber nicht für PKW, sondern von Turboaufgeladenen Großmotoren zur Faulgas oder Gichtgasverwertung.)

Das Geometrische Verdichtungsverhältnis (und das bestimmt thermopdynamisch den max. erreichbaren Wirkungsgrades eines Ottomotors) wird stark erhöht (und zwar weit über die normale Klopfgrenze in den Bereich von Dieselmotoren), aber beim Ansaugen wird das EV schon weit vor UT geschlossen. Das Gemisch wird nach dem Schließen des EV durch weitere Expansion abgekühlt und der Motor klopft/klingelt nicht :-)

Mehrfachexpansion ist aber der falsche Begriff. Bei einer Verbunddampfmaschine hat man drei Zylinder, in denen der Dampf nacheinander (sinnvollerweise mit Zwischenerwärmung) entspannt wird. Oder willst Du das Gemisch in unterschiedlich großen Brennräumen mehrmals nacheinander zünden?

Ich sehe nur, daß der Hub des Kolbens beim Ansaugen und beim Verbrennen unterschiedlich groß ist. Das bietet einen Vorteil. Alternative wäre eine Abgasturbine...

Mysteriös. Hast Du die Patentnummer?

Eben.

Gruß:

Christian

Christian Hoffmann schrieb:

Aber ich, gibt es bei BMW !

Die Füllung ist aber schon von vornherein geringer.

Richtig, für Instationäres wenig praktikabel. Zündgrenzen!

MfG Matthias

OK. Der Gewinn (s.u.) dürfte aber größer sein. Ich sagte auch, dass der Drosselverlust durch einen anderen Effekt ausgeglichen wird. Zumindest meinte ich das so.

Ja, der Miller-Cycle. Das war der Japanische Automobilhersteller. Ich war aber zu vorsichtig um "Miller-Cycle" in den Mund zu nehmen.

Kann man gerne drüber streiten. Mehrfachexpansion in dem Sinne, dass das Ansaugvolumen kleiner ist, als das Arbeitsvolumen. Nimmt man die Dampfmaschine als Referenz, dann sicherlich falsch, eine Ebene abstrahiert kommt das gleiche raus. Ähnlich Ansaugdrossel und ES deutlich nach OT. Insofern ist der Millercycle nicht grundlegend anders wie der Atkinsoncycle. Nur mit anderen Mitteln.

Können wir uns darauf einigen, dass Mehrfachexpansion nicht unbedingt "in mehreren Schritten" bedeuten muss, sondern auch "das mehrfache des Ansaugvolumens" bedeuten kann?

Ja, dadurch unterscheidet er sich im Endeffekt (wenn man nur die Volumina anschaut) nicht vom Miller-cycle. Oder meinst du was anderes?

Nein, ich konnte keine finden. Was mich an der Geheimniskrämerei wundert ist, dass man das im Patentamt rauskramen könnte. Was soll also das Getue? Allerdings bin ich auch zu faul desswegen da hinzugehen.

Ich bin mir da aber ziemlich sicher.

Gruß, Nick

Hallo Matthias,

sind ja nur schlappe 25% mehr ;-), bezogen auf 800 Leerlauf ist das schon kaum noch mit der Orginalaussage zu vergliechen...

Das geht mir mit dem 2CV so und ist beim Panda , wie beim AstraF, den ich derzeit fahre auch nicht anderst.

Was? Natürlich kann ich das auch mit einem 2CV. ich werde auch wahrscheinlich mit einer solchen Fahrweise den Verbrauch auf nahe 0 bringen, weil ich dann durch den Verkehr geschoben werde ;-)))

Nee, im Ernst, probier es einfach mal aus, vielleicht kommst Du dann mit dem Audi ein wenig in sinnvollere Verbrauchsbereiche.

Marte

Nö. Mit Vollgas im großen Gang von 80 auf hundert und im Leerlauf rollen bis 80 usw. spart etwa 25 % (praktisch unabhängig vom Fahrzeug) gegenüber der Durchschnittsgeschwindigkeit von 90 konstant.

Das ist mit verschiedensten Autos seit 1930 immer wieder verifiziert worden - wer das in jetzt 75 Jahren immer noch nicht mitbekommen hat, hat was verpennt.

Natürlich. In der Praxis muß ich immer wieder anfahren und weiß vorher, wo ich halten oder langsam werden muß. Strecken, die Konstantfahrt auch nur denkbar machen, gibt es praktisch nur auf der Autobahn.

Wenn ich das Beschleunigen in Steigungen und das Ausrollen in leichtes Gefälle lege werden die Zyklen auch angenehm länger - zu häufiges hin und her kann nerven.

Es ist mindestens so dicht dran, daß Vollgas für einen nicht elektronischen Fahrer das genaueste ist, wie der Bestpunkt erreicht werden kann.

Axel Berger verfasste am 17.08.2005 13:26:

Das ist Unfug. Auch die Drehzahl, bei der die Leistung erbracht wird, ist ein wesentlicher verbrauchsbestimmender Parameter.

"Und bevor Du das nächste Mal versuchst, Dich durch das Schmeißen mit wenig bekannten Fachbegriffen zu profilieren, sieh' Dir das wenigstens einmal an, wovon Du sprechen gedenkst."

Joachim

Ach? Und jetzt liest Du den von Dir beantworteten Post noch, ja?

Ernst Keller verfasste am 15.08.2005 23:17:

In der Ebene und ohne Beschleunigung mag es gehen - das ist dann sowas wie im Leerlauf rollen.

Joachim

HAllo,

Axel Berger schrieb:

dann wäre die Kombination eines Motors der während der Fahrt konstant im "Bestpunkt" (also Vollgas) betrieben wird und einer Kupplung mit der man die Geschwindigkeit regeln würde also das sparsamste Konzept?

warum gibt's sowas noch nicht?

Mit Diesel (verläßt jetzt das Thema, ich weiß) geht das auch bergauf, und zwar mit Beschleunigen.

Mein Weg zum Geschäft läuft durch eine Senke, wobei man unten nur 50 fahren darf. An der Steigung wird beschleunigt. Ich fahr da im 5. Gang durch, ohne runterzuschalten, und komme oben mit 80 oder 90 km/h an.

vG

Axel Berger schrieb:

Da frag ich mich doch, warum diese Erkenntnis nicht Allgemeingut ist...=

MfG Rupert

Da gibts noch viele andere Dinge, die nicht im Allgemeingut sind :-( Im Kontext Auto speibielsweise: Blinker betätigen, Stopschilder und Ampeln beachten, Rechtsfahrgebot, nicht Handynieren, Fahrbahnmarkierungen, Wartepflicht wenn Hindernis auf eigener Seite etc.

Wenn ich schon nicht schlafen kann, kann ich wenigstens rumlabern :-)

Tschüß Wolfgang

Moin,

Kurt Bindl hat geschrieben:

Solche alten Motoren haben auch viel mehr Platz zwischen Kolben und Ventilteller. Auch heute gibt es noch einige PKW-Motoren, die mit gerissenem Zahnriemen _nicht_ die Ventile krummklopfen. Aber im Großen und Ganzen ist das Technik von Gestern, heute versucht man das alles viel enger zu bauen b.z.w. die Ventilteller größer zu machen.

Andere Methoden: Drosselklappe. Wenn der Hubraum garnicht erst befüllt wird sondern ein Vakuum erpumpt, dann gibt's auch keine thermischen Verluste. Des Weiteren sind ja auch Motoren mit variablem Hubraum denkbar, bei Ölmotoren gibt's sowas. Ob sich das aber lohnt...

CU Rollo

Jein. Im praktische Fahrbetrieb wird ständig eine wechselnde Leistung benötigt. Nur über einen Wandler oder eine Kupplung die abgeforderte Leistung auf den Antriebsstrang zu leiten und den Rest in Wärme umzuwandeln wäre ja wohl nicht besonders sinnvoll. Ansätze, den Bestpunkt besser und mehr zu nutzen sind aber vorhanden:

- KSG: Kurbelwellen-Start-Generator: Abnahme von überschüssiger Leistung bei niedriger Teillast und Schubbetrieb und Speicherung in einem Akku, dagegen zusätzliche Leistung z.B. beim Überholen. (u.A. Opel forscht daran. Weitere Vorteile: Anfahren bei stehendem Motor, Schwingungsdämpfung, kleinere Motoren möglich, Lima und Anlasser werden gespart)

- Hybrid: Der Motor wird im optimalem Bereich betrieben und abgeschaltet, wenn zu wenig Leistung abgefordert wird. (Toyota Prius. Kann man so kaufen. Ist auch sparsam.)

- Stufenloses Getriebe: Bei Teillast wird die Drehzahl stark reduziert und hochtouriger Treillastbetrieb vermieden. (früher DAF, Volvo, jetzt wieder bei Audi.)

Gruß:

Christian

Wenn ich mir die "Säger" auf der Autobahn vorstelle, kann ich nur sagen: Zum Glück!

Gruß, Nick

Nahe der Vollastlinie. OK. Gehe jetzt der Kurve entlang und Du wirst Verbrauchsunterschiede finden. Annäherungsweise bei halber Nenndrehzahl minimal, links und rechts zunehmend.

Gruß, Nick